sidebanner

Nyheder

Forskningsfremskridt inden for shampoo-surfaktanter

Forskningsfremskridt vedrørende shampoo s1 Forskningsfremskridt vedrørende shampoo s2

Shampoo er et produkt, der bruges i folks dagligdag til at fjerne snavs fra hovedbunden og håret og holde hovedbunden og håret rent. Hovedingredienserne i shampoo er overfladeaktive stoffer (kaldet overfladeaktive stoffer), fortykningsmidler, balsam, konserveringsmidler osv. Den vigtigste ingrediens er overfladeaktive stoffer. Funktionerne af overfladeaktive stoffer omfatter ikke kun rengøring, skumdannelse, kontrol af reologisk adfærd og hudens mildhed, men spiller også en nøglerolle i kationisk flokkulering. Fordi den kationiske polymer kan aflejres på håret, er processen tæt forbundet med overfladeaktivitet, og overfladeaktivitet hjælper også med aflejringen af andre gavnlige komponenter (såsom silikoneemulsion, anti-skælaktive stoffer). Ændring af det overfladeaktive system eller ændring af elektrolytniveauer vil altid forårsage en kædereaktion af balsamerende polymereffekter i shampooen.

  

1. SLES-tabelaktivitet

 

SLS har en god fugtgivende effekt, kan producere rigt skum og har tendens til at producere flashskum. Det har dog en stærk interaktion med proteiner og er meget irriterende for huden, så det bruges sjældent som den primære overfladeaktivitet. Den nuværende primære aktive ingrediens i shampooer er SLES. Adsorptionseffekten af SLES på hud og hår er naturligvis lavere end den tilsvarende SLS. SLES-produkter med en højere grad af ethoxylering vil faktisk ikke have nogen adsorptionseffekt. Derudover har SLES-skummet god stabilitet og stærk modstandsdygtighed over for hårdt vand. Huden, især slimhinderne, er meget mere tolerant over for SLES end SLS. Natriumlaurethsulfat og ammoniumlaurethsulfat er de to mest anvendte SLES-overfladeaktive stoffer på markedet. Forskning foretaget af Long Zhike og andre har vist, at laurethsulfatamin har højere skumviskositet, god skumstabilitet, moderat skumvolumen, god vaskeevne og blødere hår efter vask, men laurethsulfatammoniumsalt. Ammoniakgas vil blive dissocieret under alkaliske forhold, så natriumlaurethsulfat, som kræver et bredere pH-område, anvendes mere udbredt, men det er også mere irriterende end ammoniumsalte. Antallet af SLES-ethoxyenheder er normalt mellem 1 og 5 enheder. Tilsætning af ethoxygrupper vil reducere den kritiske micellekoncentration (CMC) af sulfatoverfladeaktive stoffer. Det største fald i CMC forekommer efter tilsætning af kun én ethoxygruppe, mens faldet er meget lavere efter tilsætning af 2 til 4 ethoxygrupper. Efterhånden som ethoxyenhederne stiger, forbedres AES' kompatibilitet med huden, og næsten ingen hudirritation observeres i SLES, der indeholder ca. 10 ethoxyenheder. Imidlertid øger tilsætningen af ethoxygrupper opløseligheden af det overfladeaktive stof, hvilket hindrer viskositetsopbygning, så der skal findes en balance. Mange kommercielle shampooer bruger SLES, der indeholder et gennemsnit på 1 til 3 ethoxyenheder.

Kort sagt er SLES omkostningseffektivt i shampooformuleringer. Det har ikke kun et rigt skum, stærk modstandsdygtighed over for hårdt vand, er let at fortykke og har hurtig kationisk flokkulering, så det er stadig det almindelige overfladeaktive stof i nuværende shampooer. 

 

2. Aminosyre-overfladeaktive stoffer

 

I de senere år, fordi SLES indeholder dioxan, har forbrugerne vendt sig mod mildere overfladeaktive systemer, såsom aminosyre-overfladeaktive systemer, alkylglykosid-overfladeaktive systemer osv.

Aminosyre-overfladeaktive stoffer er hovedsageligt opdelt i acylglutamat, N-acylsarcosinat, N-methylacyltaurat osv.

 

2.1 Acylglutamat

 

Acylglutamater opdeles i mononatriumsalte og dinatriumsalte. Den vandige opløsning af mononatriumsalte er sur, og den vandige opløsning af dinatriumsalte er alkalisk. Acylglutamat-surfaktantsystemet har passende skumdannelsesevne, fugtigheds- og vaskeegenskaber samt modstandsdygtighed over for hårdt vand, der er bedre end eller ligner SLES. Det er yderst sikkert, forårsager ikke akut hudirritation og sensibilisering og har lav fototoksicitet. Engangsirritationen af øjenslimhinden er mild, og irritationen af beskadiget hud (massefraktion 5% opløsning) er tæt på vands. Det mere repræsentative acylglutamat er dinatriumcocoylglutamat. Dinatriumcocoylglutamat er fremstillet af ekstremt sikker naturlig kokossyre og glutaminsyre efter acylchlorid. Li Qiang et al. fandt i "Research on the Application of Disodium Cocoyl Glutamate in Silicone-Free Shampoos", at tilsætning af dinatriumcocoylglutamat til SLES-systemet kan forbedre systemets skumdannelsesevne og reducere SLES-lignende symptomer. Irritation forårsaget af shampoo. Når fortyndingsfaktoren var 10 gange, 20 gange, 30 gange og 50 gange, påvirkede dinatriumcocoylglutamat ikke systemets flokkuleringshastighed og -intensitet. Når fortyndingsfaktoren er 70 gange eller 100 gange, er flokkuleringseffekten bedre, men fortykkelsen er vanskeligere. Årsagen er, at der er to carboxylgrupper i dinatriumcocoylglutamatmolekylet, og den hydrofile hovedgruppe opfanges ved grænsefladen. Det større areal resulterer i en mindre kritisk pakningsparameter, og det overfladeaktive stof aggregerer let til en sfærisk form, hvilket gør det vanskeligt at danne ormelignende miceller, hvilket gør det vanskeligt at fortykke.

 

2.2 N-acylsarkosinat

 

N-acylsarcosinat har en befugtende effekt i det neutrale til svagt sure område, har stærke skummende og stabiliserende effekter og har en høj tolerance over for hårdt vand og elektrolytter. Den mest repræsentative er natriumlauroylsarcosinat. Natriumlauroylsarcosinat har en fremragende rengøringseffekt. Det er et anionisk overfladeaktivt stof af aminosyretypen, der er fremstillet af naturlige kilder til laurinsyre og natriumsarcosinat gennem en firetrinsreaktion af ftalisering, kondensation, forsuring og saltdannelse. Natriumlauroylsarcosinats ydeevne med hensyn til skumdannelsesevne, skumvolumen og skumdæmpningsevne er tæt på natriumlaurethsulfats. I shampoosystemer, der indeholder den samme kationiske polymer, er der dog en tydelig forskel på flokkuleringskurverne for de to. I skum- og gnidningsfasen har aminosyresystemshampooen en lavere gnidningsglathed end sulfatsystemet; I skyllefasen er ikke kun skylleglatheden en smule lavere, men også skyllehastigheden for aminosyreshampooen er lavere end for sulfatshampooen. Wang Kuan et al. fandt, at det sammensatte system af natriumlauroylsarcosinat og nonioniske, anioniske og zwitterioniske overfladeaktive stoffer. Ved at ændre parametre som dosering og forhold af overfladeaktive stoffer blev det konstateret, at for binære forbindelsessystemer kan en lille mængde alkylglykosider opnå synergistisk fortykkelse; mens forholdet i ternære forbindelsessystemer har stor indflydelse på systemets viskositet, hvoriblandt kombinationen af natriumlauroylsarcosinat, cocamidopropylbetain og alkylglykosider kan opnå bedre selvfortykningseffekter. Aminosyre-overfladeaktive stoffer kan lære af denne type fortykkelsesskema.

 

2,3 N-methylacyltaurin

 

De fysiske og kemiske egenskaber ved N-methylacyltaurat ligner dem for natriumalkylsulfat med samme kædelængde. Det har også gode skummende egenskaber og påvirkes ikke let af pH og vandhårdhed. Det har gode skummende egenskaber i det svagt sure område, selv i hårdt vand, så det har et bredere anvendelsesområde end alkylsulfater og er mindre hudirriterende end N-natriumlauroylglutamat og natriumlaurylphosphat. Tæt på, langt lavere end SLES, er det et lavirriterende, mildt overfladeaktivt stof. Det mere repræsentative er natriummethylcocoyltaurat. Natriummethylcocoyltaurat dannes ved kondensation af naturligt afledte fedtsyrer og natriummethyltaurat. Det er et generaliseret aminosyreoverfladeaktivt stof med rigt skum og god skumstabilitet. Det påvirkes grundlæggende ikke af pH og vand. Hårdhedseffekt. Natriummethylcocoyltaurat har en synergistisk fortykningseffekt med amfotere overfladeaktive stoffer, især amfotere overfladeaktive stoffer af betaintypen. Zheng Xiaomei et al. I "Research on the Application Performance of Four Amino Acid Surfactants in Shampoos" fokuserede man på natriumcocoylglutamat, natriumcocoylalanat, natriumlauroylsarcosinat og natriumlauroylaspartat. En sammenlignende undersøgelse blev udført af påføringsevnen i shampoo. Med natriumlaurethsulfat (SLES) som reference blev skumdannelsesevnen, rengøringsevnen, fortykningsevnen og flokkuleringsevnen diskuteret. Gennem eksperimenter blev det konkluderet, at skumdannelsesevnen af natriumcocoylalanin og natriumlauroylsarcosinat er en smule bedre end SLES'; rengøringsevnen af de fire aminosyresurfaktanter er lille forskel, og de er alle en smule bedre end SLES; fortykningsevnen er generelt lavere end SLES. Ved at tilsætte et fortykningsmiddel for at justere systemets viskositet kan viskositeten af natriumcocoylalaninsystemet øges til 1500 Pa·s, mens viskositeten af de andre tre aminosyresystemer stadig er lavere end 1000 Pa·s. Flokkuleringskurverne for de fire aminosyre-surfaktanter er mildere end for SLES, hvilket indikerer, at aminosyreshampooen skyller langsommere, mens sulfatsystemet skyller lidt hurtigere. Kort sagt kan man, når man fortykker aminosyreshampooformlen, overveje at tilsætte ikke-ioniske overfladeaktive stoffer for at øge micellekoncentrationen med henblik på fortykkelse. Man kan også tilsætte polymerfortykningsmidler såsom PEG-120 methylglucosedioleat. Derudover er det stadig vanskeligt at sammensætte passende kationiske balsammidler for at forbedre redbarheden i denne type formulering.

 

3. Nonioniske alkylglykosid-overfladeaktive stoffer

 

Ud over aminosyre-overfladeaktive stoffer har ikke-ioniske alkylglykosid-overfladeaktive stoffer (APG'er) tiltrukket sig stor opmærksomhed i de senere år på grund af deres lave irritationsmoment, miljøvenlighed og gode kompatibilitet med huden. Kombineret med overfladeaktive stoffer såsom fedtalkoholpolyethersulfater (SLES) reducerer ikke-ioniske APG'er den elektrostatiske frastødning af de anioniske grupper i SLES, hvorved der dannes store miceller med en stavlignende struktur. Sådanne miceller er mindre tilbøjelige til at trænge ind i huden. Dette reducerer interaktionen med hudproteiner og den resulterende irritation. Fu Yanling et al. fandt, at SLES blev brugt som anionisk overfladeaktivt stof, cocamidopropylbetain og natriumlauroamphoacetat blev brugt som zwitterioniske overfladeaktive stoffer, og decylglucosid og cocoylglucosid blev brugt som ikke-ioniske overfladeaktive stoffer. Aktive stoffer, efter testning, har anioniske overfladeaktive stoffer de bedste skummende egenskaber, efterfulgt af zwitterioniske overfladeaktive stoffer, og APG'er har de dårligste skummende egenskaber; Shampooer med anioniske overfladeaktive stoffer som de primære overfladeaktive stoffer har tydelig flokkulering, mens zwitterioniske overfladeaktive stoffer og APG'er har de værste skummende egenskaber. Der forekom ingen flokkulering; med hensyn til skylning og kæmningsegenskaber i vådt hår er rækkefølgen fra bedste til værste: APG'er > anioner > zwitterioniske stoffer, mens kæmningsegenskaberne for shampooer med anioner og zwitterioner som primære overfladeaktive stoffer i tørt hår er ækvivalente. , shampoo med APG'er som det primære overfladeaktive stof har de værste kæmningsegenskaber; kyllingefoster-chorioallantoisk membrantest viser, at shampoo med APG'er som det primære overfladeaktive stof er den mildeste, mens shampoo med anioner og zwitterioner som de primære overfladeaktive stoffer er den mildeste. ret. APG'er har lav CMC og er meget effektive rengøringsmidler til hud og talglipider. Derfor fungerer APG'er som det primære overfladeaktive stof og har en tendens til at få håret til at føles afklædt og tørt. Selvom de er skånsomme mod huden, kan de også ekstrahere lipider og øge hudens tørhed. Når man bruger APG'er som det primære overfladeaktive stof, skal man derfor overveje, i hvilken grad de fjerner hudens lipider. Passende fugtighedscremer kan tilsættes formlen for at forebygge skæl. Forfatteren mener også, at den kan bruges som en shampoo mod tørhed, kun til reference.

 

Kort sagt er den nuværende hovedstruktur for overfladeaktivitet i shampooformler stadig domineret af anionisk overfladeaktivitet, som grundlæggende er opdelt i to hovedsystemer. For det første kombineres SLES med zwitterioniske overfladeaktive stoffer eller ikke-ioniske overfladeaktive stoffer for at reducere irritation. Dette formelsystem har et rigt skum, er let at fortykke, har hurtig flokkulering af kationiske og silikoneoliebalsam og er billigt, så det er stadig det mest almindelige overfladeaktive system på markedet. For det andet kombineres anioniske aminosyresalte med zwitterioniske overfladeaktive stoffer for at øge skumdannelsen, hvilket er et hotspot i markedsudviklingen. Denne type formelprodukt er mildt og har et rigt skum. Men fordi aminosyresaltsystemets formel flokkulerer og skyller langsomt, er håret fra denne type produkt relativt tørt. Ikke-ioniske APG'er er blevet en ny retning inden for shampooudvikling på grund af deres gode kompatibilitet med huden. Vanskeligheden ved at udvikle denne type formel er at finde mere effektive overfladeaktive stoffer til at øge skumrigdommen og at tilføje passende fugtighedscremer for at afhjælpe APG'ernes påvirkning på hovedbunden. Tørre forhold.


Opslagstidspunkt: 21. dec. 2023